【図解で完全理解】位相と位相差｜ベクトル図で電圧と電流の関係をマスター

😰 こんな悩み、ありませんか？

• 「位相」って言葉がそもそも意味不明
• 「遅れ」「進み」がどっちがどっちか混乱する
• ベクトル図の見方・描き方がわからない
• なぜコイルは「遅れ」でコンデンサは「進み」なの？

📌 この記事の結論

位相は「波のタイミング」、位相差は「2つの波のズレ」のこと。電圧を基準にして、電流が先に来れば「進み」、後から来れば「遅れ」。ベクトル図で考えれば一目瞭然です！

☕ たとえ話：1日の中の「今何時？」

「1日」を1つのサイクルだと考えてみてください。「今、正午です」「今、夕方6時です」というのが位相です。波の中で「今どの位置にいるか」を角度（°）やラジアン（rad）で表したものが位相なのです。

位相（Phase）の定義

波の1サイクル（360° = 2π rad）の中で、
今どの位置にいるかを表す角度

☕ たとえ話：2人の歩き方

同じ道を歩く2人がいます。Aさん（電圧）が先に歩き始め、Bさん（電流）が少し遅れてついてきます。この「どれだけ遅れているか」が位相差です。3秒遅れなら「3秒の位相差」、角度で言えば「30°の位相差」のようになります。

位相差（φ）の定義

2つの波のタイミングのズレを角度で表したもの
単位：度（°）またはラジアン（rad）

💡 最重要ポイント

交流回路では電圧を基準（0°）にする
電流が電圧より先 → 「進み」
電流が電圧より後 → 「遅れ」

☕ たとえ話：観覧車の影

観覧車のゴンドラが回転しているとします。横から光を当てると、地面に影ができますよね。その影は上下に動きます。この動きが「サイン波」なのです。ベクトル図は、この回転するゴンドラを真上から見た図だと思ってください。

🎯 覚えておくべきルール

• ベクトルは反時計回りに回転する
• 「進み」は反時計回り方向（上側）
• 「遅れ」は時計回り方向（下側）

💡 理由：反時計回りが正の回転だから

ベクトルは反時計回りに回転します。だから、電圧Vより反時計回り方向（上側）にあるベクトルは、Vより「先に0°を通過する」＝「進んでいる」。逆に時計回り方向（下側）にあるベクトルは「後から0°を通過する」＝「遅れている」となります。

電圧と電流は同位相（ズレなし）

位相差 φ = 0°

抵抗は電圧に対して素直に反応する。電圧が上がれば電流も上がる。

電流が電圧より90°遅れる

位相差 φ = −90°

電流が電圧より90°進む

位相差 φ = +90°

🐌 コイルは遅刻魔

「コイル」→「こい（来い）」→「来るのが遅い」→ 遅れ

※コンデンサは逆なので「進み」

📝 アルファベット順で覚える

C → I → L → V

コンデンサ(C)では電流(I)が先、コイル(L)では電圧(V)が先
→ Cは進み、Lは遅れ

📝 例題：R-L直列回路のベクトル図を描く

条件：電流Iが電圧Vより30°遅れている

✏️ 描き方

1. 電圧Vを右向き（→）に描く
2. 電流IをVより30°下側（時計回り方向）に描く
3. VとIの間に「φ = 30°」と記入

※「遅れ」なので下側に描くことがポイント！

⚠️ よくある間違い

• 「遅れ」なのに上側に描いてしまう → 逆！
• 角度を反時計回りで測ってしまう → 遅れは時計回り方向
• 電流を基準にしてしまう → 基準は電圧！

この記事のポイント

• 位相：波の中で「今どの位置か」を表す角度
• 位相差（φ）：2つの波のタイミングのズレ
• 基準は電圧：電流が先なら「進み」、後なら「遅れ」
• ベクトル図：回転する矢印で波を表現。反時計回りが正。
• 抵抗：同位相（0°）
• コイル：電流が90°遅れる（頑固おじさん）
• コンデンサ：電流が90°進む（貪欲な貯金箱）

📋 位相関係チートシート

🎯 最強の覚え方

C → I → L → V（アルファベット順）
コンデンサでは電流が先、コイルでは電圧が先

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💡 「コイルは遅刻魔」「コンデンサは貪欲」このイメージを忘れずに！